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    Bereits seit vielen Jahren gehören wir
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    Wir sind aktiver Teil der MINT-Region Koblenz
    Hier können Sie einen Einblick in unsere MINT-Projekte gewinnen:


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  • Auf dem Weg zum Abi mit der CBS Koblenz!

    Nutzen Sie die CBS Koblenz für Ihre Bildungskarriere!
    Diverse Schulformen helfen Ihnen, ein (Fach-) Abitur zu erhalten
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  • Die CBS wird Smart School 2018!

    Die CBS Koblenz ist eine von 16 Schulen in Deutschland, die 2018 als "Smart School" ausgezeichnet wurde

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  • Die CBS Koblenz gewinnt den nationalen Bildungspreis delina 2018!

    Das FutureLab gewinnt den Innovationspreis für digitale Bildung delina 2018

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  • DAS berufliche IT-Gymnasium in Rheinland-Pfalz!

    Willkommen in der IT-Welt! die CBS Koblenz ist das erste beruflliche Gymnasium mit dem Schwerpuntk "Informatik" in Rheinland-Pfalz!


    Das berufliche Gymnasium

  • Digitalpakt?

    An der CBS Koblenz läuft's!

    Die CBS Koblenz ist heute schon eine der wenigen Schulen in Rheinland-Pfalz mit einem professionellen, flächendeckenden WLAN-System, Tablets in ganzen Jahrgangsstufen und einem mobilen Lernmanagementsystem
    Lesen Sie hier unser Digitales Medienkonzept



  • Berufsbildung praktisch erleben

    Insbesondere in der Berufsfachschule I kann man in unseren Werkstätten viele praktische Erfahrungen sammeln!
    Zur Berufsfachschule

  • CISCO certified Partner, App-Entwicklung, uvw.

    Spannende Wahlpflichtfächer ermöglichen zusätzliche Abschlüsse, wie z.B. den Cisco CCNA

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  • Gut ausgestattet, motiviert und kompetent

    Die CBS Koblenz: Ihr Partner auf dem Weg zum beruflichen Abitur!

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    Unser Kollegium

„Die Arbeitswelt von morgen trifft auf das Lernen von morgen“

Das Industrie 4.0_LAB an der Carl-Benz-Schule Koblenz zeigt ab 2020 wie ein gelungener Einstieg in das spannende Thema „Industrie 4.0“ im schulischen und betrieblichen Umfeld gelingt.

Wie wäre es, wenn ein Schüler[1] der Höheren Berufsfachschule einen eigenen Entwurf für eine optimalere Roboter-Armbewegung in der Automatisierungsstraße entwickeln möchte und dabei auf eine digitale Online-Wissensdatenbank zurückgreifen kann? Diese Informationsquelle wurde von anderen Lernenden, beispielsweise Fachschülern für Technik oder Berufsschülern (Beispielsweise Elektroniker für Betriebstechnik) oder auch Mitschülern der eigenen Klasse schon mit technischen Inhalten und Tipps zur Vorgehensweise befüllt.

Passende Erklär-Videos helfen dem Lernenden ebenso: Sie wurden von Lehrern, Ausbildern und Schülern gemeinsam erstellt und in einem Lernmanagement-System der neuesten Generation[2] online zur Verfügung gestellt. Ein orts- und zeitunabhängiger Zugriff auf alle Daten (Sensorwerte, Aufträge, Erklärvideos, Unterlagen, Wissensdatenbank) ist daher stets in optimaler Bandbreite möglich.

Für den oben beschriebenen Auftrag könnte ein ergänzendes Industrie 4.0 Dashboard[3] für alle Sensordaten nützlich sein. Dieses und eine entsprechende App dazu können Fachinformatiker mit der Fachrichtung „Anwendungsentwicklung“ oder „Digitale Vernetzung“ (Neue Fachrichtung in den IT-Berufen ab Sommer 2020) sowie Schüler im Leistungskurs „Technische Informatik“ am beruflichen Gymnasium entwickeln. Ebenso weitere Software-Produkte, die den Manufacturing Execution System (MES) -Ablauf in der smarten Fabrik unterstützen oder aufgreifen. Andere Schwerpunkte wie IT-Security oder Vernetzung digitaler Produktionssysteme können ebenso von anderen IT-Fachrichtungen bearbeitet werden.

Mit Hilfe von Augmented- und Mixed-Reality[4] kann der Lernende die Roboter-Armbewegung testen, um dann bei erfolgreicher Umsetzung in den Produktivbetrieb überzugehen.

So stellen wir als Carl-Benz-Schule Koblenz uns einen Kompetenzerwerb in Zeiten des Digitalpakts vor: vernetzt, Lernort-kooperativ, digital-gestützt, Berufs- und Schulformübergreifend, kreativ und innovativ: Willkommen im Industrie 4.0_Lab!

Teil der CBS_LABS

Das Industrie 4.0_LAB ist Teil der CBS_LABS. Diese sind eine Auswahl von Makerspaces[5] / Laboren, die verschiedene Aspekte digital gestützten, handlungsorientierten Lehrens und Lernens fördern.

Die im Medienkonzept der CBS Koblenz beschriebenen Kompetenzen des 21.ten Jahrhunderts (Kreativität, Kollaboration, Kommunikation, kritisches Denken) können in diesen Laboren besonders gefördert und in Projekten und Fortbildungen trainiert werden. Weiterhin werden aktuelle Technologien und Methoden („Internet of Things[6], IoT“, „Robotik“, „Künstliche Intelligenz, KI“, Design Thinking, Flipped Learning, Industrie 4.0) erlernt und trainiert.

Die Labore ermöglichen die Kooperation mit externen schulischen Partnern, Partnern der Dualen Ausbildung und Ausbildern. Sie dienen weiterhin der Fortbildung von Lehrern aller Schulstufen und den Partnern der Dualen Ausbildung.

Die Labore sind eingebunden in die schulinterne Fortbildung, Aktivitäten des PL[7], der MINT Region Koblenz und anderer Partner, wie z.B. Ausbildungsbetriebe, Netzwerk SchuleWirtschaft etc.

Die Ausstattung im Industrie 4.0_LAB: digitale Lernfabrik 4.0 / connectedFACTORY

ETS DIDACTIC GMBH LogoDas Industrie 4.0_LAB der CBS Koblenz wird von der Firma ETS Didactic GmbH[8] konzipiert und vertrieben. Diese Entscheidung fiel in Absprache mit dem Schulträger, da ETS in ihrer Konzeption der digitalen Lernfabrik entscheidende Vorteile in der digitalen Lernumgebung und in der didaktischen Konzeption gegenüber anderen Anbietern (z.B. Festo) hat[9].

Die digitale Lernfabrik 4.0 bzw. connectedFACTORY CPS-i40 wurde für Ausbildungs- und Trainingszwecke im Bereich automatisierte und digitale Produktion entwickelt. Die Qualifizierung von angehenden Facharbeitern, wie auch die Fortbildung von erfahrenem Personal für die Anforderungen des Arbeitsmarktes von morgen standen und stehen dabei im Fokus.

Das neue Ausbildungskonzept connectedFACTORY CPS-i40 ist modular und besteht aus einzelnen Stationen, Cyber-Physical-Systems, die miteinander kombiniert, vernetzt und von Produktionssegmenten zu Anlagen erweitert werden können. Die Lernsituationen sind beliebig skalierbar. Jede Einzelstation ist in sich autark funktionsfähig und intelligent.

Im Vordergrund steht die „Connectivity“ – also die Integrierbarkeit bzw. die Kommunikation mit anderen Stationen, SUB-Systemen und Produktionseinrichtungen. Jegliche Produktionsschritte werden erfasst und protokolliert. Die anfallenden Daten stehen zur Auswertung, Weiterverarbeitung und Produktionsoptimierung auch für übergeordnete Softwaresysteme z. B. MES, SAP oder selbstprogrammierte Webshops zur Verfügung.

Die Ausbildung und das Training kann auf die jeweiligen Lerninhalte der verschiedenen Fachbereiche ausgerichtet werden. Von Grundlagenthemen, wie beispielweise der SPS[10]-Programmierung, der Vernetzung von Systemen, der Sensorik, der Antriebstechnik bis hin zu Kommunikationstechnik via ProfiNet[11] oder Ethernet[12], RFID[13], OPC-UA[14], MQTT[15], Cloud-Anwendungen, Docker[16] oder Handhabungs-systemen/Robotik ist alles umsetzbar.

Mixed-Reality und 3D/VR Anwendungen sind ebenso im Trainingskonzept implementiert.

Ausgerichtet auf die Zielgruppe und die zu qualifizierenden Themen wird die Lernsituation in Abstimmung mit den jeweiligen Lehrplänen angepasst und bereitgestellt.

 


[1] Aus Gründen der Lesbarkeit wurde im Text die männliche Form gewählt, nichtsdestoweniger beziehen sich die Angaben auf Angehörige aller Geschlechter.

[2] Moodle, angereichert mit eigen erstellten, KI-basierten Modulen

[3] Digitales Anzeigesystem

[4] Beispielsweise mit dem iPad oder der Microsoft HoloLens2

[5] Makerspace: Eine laborartige Lehr- / Lernumgebung

[6] Das „Internet der Dinge“: Ein System aus vielen Mikrocontrollern, die beispielsweise Sensordaten ins Internet speichern können.

[7] Pädagogisches Landesinstitut

[8] https://ets-didactic.de/

[9] https://www.youtube.com/watch?v=-WW4Sn5SV7o

[10] Speicherprogrammierbare Steuerung

[11] Ein offener Netzwerk-Standard in der Industrie

[12] Eine Familie von Netzwerktechniken, die vorwiegend in lokalen Computer-Netzwerken eingesetzt wird

[13] Radio-frequency identification: Technologie für Sender-Empfänger-Systeme zum automatischen und berührungslosen Identifizieren und Lokalisieren von Objekten und Lebewesen mit Radiowellen

[14] Open Platform Communications Unified Architecture: eine Sammlung von Standards für die Kommunikation und den Datenaustausch im Umfeld der Industrieautomation

[15] Message Queuing Telemetry Transport: ein offenes Nachrichtenprotokoll für Machine-to-Machine-Kommunikation

[16] Eine freie Software zur Isolierung von Anwendungen mit Containervirtualisierung

Die CBS Koblenz wird zur Smart School 2018!

smartschool 300Anlässlich der Bildungskonferenz 2018 hat Bitkom 16 Schulen aus dem ganzen Bundesgebiet als Smart Schools prämiert. Diese Schulen verbinden digitale Infrastruktur, digitale Lerninhalte und pädagogische Konzepte auf herausragende Weise miteinander. Die Entscheidung traf eine Jury aus Bildungsexperten anhand eines umfangreichen Kriterienkatalogs.

Die CBS Koblenz ist eine von aktuell vier Schulen aus Rheinland-Pfalz, die diesen Wettbewerb gewinnen konnte.

Was ist eine Smart School?

Ganz konkret sind dies Schulen, an denen digitale Bildungsangebote in hervorragender Weise genutzt werden. Neben digitalem Lehren und Lernen auf Basis eines Medienkonzepts im täglichen Schulbetrieb zeichnet sich eine Smart School auch durch die Bereiche/Säulen "Infrastruktur" und "Lehrerfortbildung" aus. Dies bedeutet, dass eine gute technische Basis (Wlan, Internet-Anbindung, digitale Lernplattformen) und gut ausgebildete Lehrende (durch interne/externe Fortbildungen geschult) an einer Smart School wie der Carl-Benz-Schule Koblenz vorhanden sind. (hier weitere Informationen der Bitkom)

Die Smart School Säulen an der Carl-Benz-Schule Koblenz

Säule 1: Infrastruktur

DSC 8878 300Achtung jetzt wird's technisch ;-)

Die Infrastruktur der CBS Koblenz umfasst diverse Netzwerkkomponenten (ca. 40 Switches), die in einer leistungsfähigen Infrastruktur (10 GbE Glasfaser-Backbone, Gigabit-Ethernet in den Räumen) zuverlässig funktionieren. Wir besitzen seit über zehn Jahren ein zentral konfigurierbares WLAN-System der Firma HP mit über 50 Access-Points und ein weiteres WLAN-System der Firma "Ubiquiti Networks" mit ca. 30 Access-Points, um unser WLAN-Angebot noch performanter zu betreiben. Über entsprechende Proxy-Server, diverse Firewalls und ein pädagogisches Netzwerk (CampusLAN / http://www.campuslan.de) sorgen wir dafür, dass BYOD-Traffic und WLAN-Traffic der schuleigenen mobilen Geräte getrennt betrieben werden und so genug Bandbreite zur Verfügung steht.

Wir nutzen an der Carl-Benz-Schule in Koblenz Tablets, über 300 PCs und 50 Notebooks in diversen Räumen, unter anderem auch in einem für Kreativtechniken und Kollaboration ausgelegten (kabellosen) Computerraum mit bis zu 30 Notebooks.

Säule 2: Pädagogisches Konzept / Inhalte

smartschool medienkonzept 300Basierend auf dem aktuellen Leitbild (https://www.bbs-technik-koblenz.de/www/schule/leitbild) möchte die CBS Koblenz für Technik auf Basis sozialer Verantwortung begeistern. Diese Begeisterung zeigt sich in vielen Maßnahmen, die an der CBS Koblenz realisiert wurden.

Allgemein zielt das Konzept der Carl-Benz-Schule mit seinen Angeboten im digitalen Bereich darauf ab, dass die Schülerinnen und Schüler zunächst Kompetenzen im Umgang mit und im Einsatz von digitaler Medien erlangen. Darauf aufbauend werden die digitalen Kompetenzen weiterentwickelt, so dass die Schülerinnen und Schüler in der Lage sind, die Medien zielorientiert anzuwenden. Die Ausprägung dieser Kompetenzstufe variiert je nach Schulform und Ausbildungsberuf an der CBS und je nach Klassenstufe. Auch das kritische Hinterfragen des Einsatzes digitaler Medien wird geübt.

Das BYOD (Bring Your own Device) – Konzept wird an der CBS in der gesamten Berufsschule (von Augenoptik bis Zahntechnik), dem Beruflichen Gymnasium Informationstechnik, der Höheren Berufsfachschule für Automatisierung und Mechatronik und in den Fachschulen umgesetzt.

smartschool lernende3 300

Je nach Bildungsgang und Unterrichtsfach wird das Konzept unterschiedlich gelebt.

Wir möchten die Vision und die Chancen digitaler Bildung noch stärker im Leitbild der CBS Koblenz verankern. Diese Aufgabe übernimmt im Gremium „Smart School“ die Projektgruppe „Schulkonzept“ gemeinsam mit dem Örtlichen Personalrat und der Schulleitung.

Säule 3: Lehrerfortbildung

Die Carl-Benz-Schule Koblenz hat wegen der IT-Berufe und des beruflichen Gymnasiums (Bildungsgang Technik, Schwerpunkt Informationstechnik) einen sehr großen IT-Bereich und dementsprechend viele IT-Kollegen (mehr als zehn Kollegen). Die IT-Kollegen sind sehr gut ausgebildet und werden oft als Trainer für Lehrerfortbildungen am Pädagogischen Landesinstitut RLP in Speyer gebucht. Weiterhin arbeiten viele Kollegen in Prüfungsausschüssen der IHK für IT-Berufe mit.

Schulungen, Studientage, Wettbewerbe, Youtube und mehr

An der Carl-Benz-Schule Koblenz werden neue Kollginnen und Kollegen intern in Fortbildungs-Modulen mit Themen der digitalen Bildung geschult (Cloud-Dienste, DSGVO, pädagogisches Schulnetzwerk, WLAN-Konzept, Moodle, iPads etc.).

Im März 2019 fand der interne Studientag zum Thema "Digitale Bildung" statt. In diversen Workshops konnten aktuelle Themen der digitalen Bildung (Flipped Classroom, professioneller iPad-Einsatz, Industrie 4.0, Moodle für Anfänger und Fortgeschrittene, Design Thinking) bearbeitet.

Für die Lehrenden im beruflichen Gymnasium findet eine eigene Fortbildungsreihe zum professionalisierten Einsatz von Tablets / iPads im Unterricht statt. Da im beruflichen Gymnasium die gesamte Stufe 11 mit iPads ausgestattet ist, wird hier das digitale Lehren und Lernen insbesondere gelebt.

smartschool lehrende 300

Einige Kollegen arbeiten mit Lehrvideos und haben eigene Youtube-Kanäle.

Es gibt viele Kollegen, die mit ihren Unterrichtsprojekten an nationalen und internationalen Wettbewerben teilnehmen und gewinnen.


Hier eine Auswahl:

In der Jahresplanung wird ein kontinuierliches Angebot von schulinternen Fortbildungen des IT-Lehrerteams für das Kollegium festgelegt. Ziel ist es, den Einsatz digitaler Technologien für alle Lehrer zu ermöglichen und den Einstieg und das Anwenden zu erleichtern. Ergänzend und zur Motivation sollen regelmäßig Best-Practice-Beispiele (an der Carl-Benz-Schule) im Rahmen von Fortbildungsnachmittagen oder Konferenzen vorgestellt werden.
Unser internes Fortbildungskonzept für das Kollegium und insbesondere neue Kolleginnen und Kollegen im Bereich „Digitale Bildung“ ist modular aufgebaut und erstreckt sich zeitlich über zwei Jahre.

Wie erfolgt die Messwerterfassung?

Unter Verwendung der USB-Kondensator-Taschenlampe kann man die Lade- und Entladekurve eines Kondensators aufnehmen sowie die Strom-Spannungs-Kennlinie verschiedener LED's oder auch anderer elektrischer Bauteile erfassen.

Für die Aufnahme der Lade- und Entladekurven wird eine µController, z.B. Arduino Uno oder UNO R3 Mega328P CH340G, mit aufgestecktem LCD Display verwendet. Der µController und das LCD Display können schon für zehn Euro im Internet  bei Roboter Bausatz-Shop gekauft werden.

Die USB-Kondensator-Taschenlampe wird mittels Jumper Kabel an den µController angeschlossen. Die Taschenlampe wird über den µController geladen und anschließend entladen. Die Lade- und Entladekurve bzw. die zugehörige Spannung am Kondensator wird durch den µController erfasst, auf dem Display ausgegeben und gespeichert.

Die linke Abbildung zeigt den Versuchsaufbau. Entsprechende Lernaufträge und Programme finden sich im Download-Bereich unter Physik.

Messwertaufnahme ohne µController

Anstelle eines µ-Controller kann die Lade-/Entladekurve auch mit einem Digitalmultimeter aufgenommen werden. Die Verwendung eines Digitalmultimeters bietet sich beispielsweise in der Sekundarstufe I ein. Die rechte Abbildung zeigt einen entsprechenden Versuchsaufbau. Das Laden der USB-Kondensator-Taschenlampe erfolgt über einen USB-Port.

In dem dargestellten Versuchsaufbau (rechte Abbildung) wurde die Taschenlampe zunächst an einem USB-Port geladen und anschließend über den Widerstand (200 Ohm) der Taschenlampe entladen.

Messwertaufnahme
mit einem µController 

Messwertaufnahme
mit einem Digitalmultimeter 

 Messen 3  Messen 2

 

 

Was ist das Besondere an dem Projek?

Das Projekt USB-Kondensator-Taschenlampe ...

... lässt sich in unterschiedlicher Komplexität in verschiedenen Schulformen und Schularten umsetzen.

... ermöglicht durch seinen modularen Aufbau einen hohen Grad der Differenzierung. Durch das Projekt werden praktische und theoretische Elemente verzahnt.

... begünstigt einen fächerübergreifenden bzw. fächerverbindenden Unterricht durch die verschiedenen thematischen Schwerpunktsetzungen.

... verzahn praktische und theoretische Lerninhalte miteiander wodurch die Anschaulischkeit und der Praxisbezug erhöht werden.

... oder vielmehr einzelne Module des Projektes lassen sich in andere Lernsituationen direkt integrieren.

... lässt sich mit einem geringen Kostenaufwand realisieren - Low Cost.

 

Statements von Schülern

"Tolles Projekt …"

"So macht Unterricht Spaß …"

"Durch das Projekt kann ich das Gelernte direkt anwenden …"

"Durch den Bau der Taschenlampe habe ich das Gelernte besser verstanden …"

"Mit Hilfe der µController kann ich jetzt eigene Ideen umsetzen …"

 

     
 Entladekurve Kondensator A   Bau Taschenlampe A

Download

In diesem Bereich finden Sie die grundlegenden Materialen, Anregungen und Programme zum Einsatz der USB-Taschenlampe im Unterricht.

Grundlegende Unterrichtsmaterialien

   Technik

   Informatik / Programmierung

Hinweis: Für die Lernplattform "Moodle" benötigen Sie einen Zugang. Beantragen Sie den Zugang Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!.

   Physik

   Sprachen

   Mathematik

  • Darstellung Lade-/Entladekurve (in Excel)
     

Programme

  • µController-Programm zur Ermittlung der Kondensatorkapazität (mit ATMega32)
  • µController-Programm zur Messwertaufnahme (mit ATMega32; mit Arduino)
  • APP zur Visualisierung der Messwertaufnahme (Android)

Materialliste

  • Bestellliste der Elektronikmaterialien (Warenkorb Reichelt oder Materialliste als PDF)
  • Die fertig geätzte Platine erhalten Sie zum Selbstkostenpreis bei den Ansprechpartnern der Carl-Benz-Schule oder Sie erstellen Ihre eigene mit einer Streifenrasterplatine.

Für Messübungen werden benötigen ...

1x Multimeter (z.B. PEAKTECH 1035) oder
1x PC oder Tablet mit Android (iOS, WindowsPhone)  oder
1x Mikrocontroller (ATMega32 oder Arduino Uno) inkl. Bluetooth-Modul (HC-05) und LCD (z.B. Modul 2004)

Zum Zusammenbau der Platine werden benötigt ...

1x Lötkolben/Lötstation (z.B. ZD-99)
1x 5er Metallbohrer
1x Seitenschneider (z.B. MAN 10701)
1x Lötzinn 1mm (z.B. SN60 PB40 oder bleifrei SN99,3 CU0,7)   HINWEIS: Bleifreies löten muss geübt sein!